Čeští vědci vymysleli "superdřevo". Dala by se z něj vyrobit levněji biopaliva i vanilin

• Čeští vědci přišli na to, jak zvýšit energetickou hodnotu dřeva. Patentovali si metodu, která ve dřevě dokáže zvýšit produkci ligninu. Z ligninu se vyrábí biopaliva, příměsi do stavebních hmot, ale i vzácné chemikálie, jako je například vanilin využívaný v potravinářství. V praxi by to fungovalo tak, že by se prodávala geneticky upravená semínka stromů, předpřipravená pro větší produkci ligninu.

Dřevařský odpad z pily nebo papíren má mnohem větší potenciál k využití než jen k výrobě briket či pelet, které se z něj dnes dělají nejčastěji. Tým českých a norských vědců z výzkumného institutu Ceitec Masarykovy univerzity v Brně objevil způsob, jak ze dřeva levněji vyrábět nejen biopaliva, ale i vzácné chemické látky, například vanilin. Postup si vědci nechali patentovat.

"Zjistili jsme, jakým způsobem za pomoci rostlinných hormonů zvýšit produkci ligninu v rostlinách," popisuje vedoucí týmu Jan Hejátko. Lignin je společně s celulózou a hemicelulózou nejdůležitější složkou dřeva. Papírenský průmysl využívá celulózu, ligninu se zbavuje, je to pro něj odpad. Naopak čím více ligninu ve dřevě je, tím lépe je využitelné v energetickém, stavebním i potravinářském průmyslu.

Lignin v rostlinách působí jako zpevňující látka. "Pokud si představíte vlákna celulózy jako ocelové pruty, lignin by byl beton, kterým se pruty zalijí a vytvoří se pevný skelet. Celá rostlina se tím zpevní," názorně vysvětluje Hejátko. Ligninem se rostlina "zabetonuje" až ve chvíli, kdy je dostatečně vyvinutá. Povolení, že rostlina ještě není na lignin připravená a může dál růst a vyvíjet se, dává hormon zvaný cytokinin. Pokud se cytokinin v dřevině předčasně "vypne", a přestane tak na rostlinu působit, lignin se v ní objeví dřív a je ho tam víc.

"Dnes zacházíme s ligninem velmi nehospodárně, přitom je to materiál budoucnosti," říká Hejátko. Může se použít jako energetický zdroj. Jednoduše tak, že dřevo s větším obsahem ligninu bude mít vyšší energetickou hodnotu, a poskytne tak i při prostém spalování více tepla. Ještě lépe se ale dřevo využije, když se z něj za použití vysokých teplot levně vyrobí biopalivo vhodné zejména pro lodní motory, protože obsahuje nízké množství síry, což lodním motorům svědčí. Lignin se dá využít téměř ve všech odvětvích.

"Z mého pohledu je ještě zajímavější, že bychom z něj vyráběli vzácné chemikálie, třeba vanilin, který můžete znát jako přísadu vanilkových rohlíčků nebo parfémů," přesvědčuje Hejátko. Výroba vanilinu z vanilkových lusků je drahá, většinou se proto vyrábí synteticky, což je asi pětsetkrát levnější. Vanilin se získává ze dřeva fermentační přeměnou ligninu. Nicméně lignin může být i zdrojem dalších, podobně ekonomicky zajímavých látek.

Nový objev může pomoci rozvoji průmyslu, který se specializuje na výrobky z ligninu. V Norsku nedávno vybudovali takovou továrnu, která distribuuje své výrobky do celého světa. "Firma Borregaard je ekonomicky soběstačná a velmi progresivní," říká Hejátko. Čtyři procenta z ročního obratu investuje do výzkumu.

Norský podnik z ligninu vyrábí nejen vanilin, ale i různé příměsi do kaolinu, z něhož se dělá keramika, dále mísidla, která se přidávají do stavebních hmot a zlepšují vlastnosti betonu, či polymer, jenž se blíží polyuretanovým pěnám využívaným například v automobilovém průmyslu. A samozřejmě také biopaliva. Pokud by bylo ligninu ve dřevě víc, výroba všech těchto věcí by se zlevnila, a tudíž i více rozšířila. 

Výzkum česko-norskému týmu trval šest let. "Podařilo se nám vysvětlit princip, který v rostlinách funguje, navrhli jsme metodu, jak produkci ligninu zvýšit, a nyní hledáme partnera, který by ve spolupráci s námi vyšlechtil vybrané druhy dřevin a dovedl je až k zákazníkovi," uvedl Hejátko.

V praxi by to fungovalo tak, že by se prodávala geneticky upravená semínka stromů, předpřipravená pro větší produkci ligninu. Ve správné fázi růstu by pak pěstitelé třeba speciálním postřikem "vypnuli" produkci cytokininu, a dali tak dřevině najevo, že může produkovat lignin. Podle Hejátka by se mohly využít třeba topoly, které v Česku patří mezi nejrychleji rostoucí dřeviny.